第2章机械零件的几何精度§2-3配合精度.

标注:φ40H8、ø 40f7或两者都标注ø 40H8 ( +0.39 0 ) -0.25 +0.39 -0.25 ø 40f7( ) 或 φ40 、 φ40 0 -0.5 -0.5
间隙配合 孔公差
过盈配合 过渡配合
p m
H
r
s
零线 D
g h
js k
f e
2、基轴制配合：轴是基准轴，上偏差es=0，代号为:h 通过改变孔的公差带来得到各种不同的配合特性。 E F
G H JS
零线
轴公差
h
K M P R S
D
间隙配合
过渡配合
过盈配合
3、配合代号 国标规定配合的代号用孔和轴的公差带代号写成分数 H9 形式表示，分子为孔，分母为轴。如H9/d9或 d 9 ，若 为某一确定基本尺寸的配合，则基本尺寸写在配合代 H9 Φ5 0 H9 /d9 ，或 Φ5 0 号之前．如： d9 4、配合制和标准公差等级的选择
§2-3
配合精度
基本内容： 了解有关配合的基本概念； 掌握光滑圆柱结合的配合基 准制。 重点内容：有关配合的基本计算、基准 制。 难点内容：基准制。
一、配合的概念


基本尺寸相同，相 互结合的孔、轴公 差带之间的关系， 称为配合。 在前面我们学过有 关尺寸、偏差和公 差的有关术语和定 义，为清楚表示各 术语间关系，可作 公差与配合示意图。 简化它们的关系， 即可作公差带图。
最小间隙: 最大间隙: Xmin = 孔min-轴max Xmax = 孔max-轴min
最小过盈： Ymin = 孔max-轴min
最大过盈:
Ymax = 孔min-轴max
计算举例

计算:孔 50 mm与轴 50 mm 0.025 0.059 孔 500 mm与轴 50 mm 0.043 0.025 0.018 孔 500 mm与轴 50 0.002 mm 配合的极限间隙或极限过盈、配合公差 并画出公差带图，说明配合类别。
三、配合制

改变孔和轴的公差带位置可以得到很多配合， 为便于现代大生产，简化标准，国家标准对配 合规定了两种配合制：基孔制和基轴制。 基孔制配合 应用广泛 ，轴易加工， 基轴制配合
可减少孔的加工刀具。优先选用。 孔较难加工，不经济，较少采用。
配合 基准 制
1、基孔制配合：孔是基准孔，下偏差EI=0， 代号为:H 通过改变轴的公差带来得到各种不同的配合特性。
机械零件的几何精度应用举例

如设计φ40的轴和孔的配合 首先根据使用条件和工作情况选择精度等级，如一 般机械零件可取5-9级,再选取配合类型,也是根据 使用条件和工作情况确定,一般应选推荐类型,现取 基孔制的间隙配合H8/f7，然后查表确定具体公差 尺寸. 由表2-1查得φ40f7的标准公差值IT=25um.φ40H8 的标准公差值IT=39um由表2-2和2-3查得φ40 f7 的es=-25;H8的EI=0，则 ei=-25-25=-50um; ES=0+39=39um
配合概括：



间隙或过盈：孔的尺寸减去相配合轴的 尺寸所得代数差； 间隙：代数差为“+”， 孔>轴 过盈：代数差为“-”， 孔<轴
过渡配合：可能具有间隙也可能具有过盈
Xmax
间隙 配合
Xmin
孔公差带
孔公差带
Xmax
Xmin= 0
轴公差带 轴公差带
轴公差带
轴公差带
Ymin
过盈 配合
Ymax
配合制的选择应从结构、工艺、经济性、采用标准件等方面 考虑，权衡利弊。 （1）一般情况下应优先选用基孔制。基轴制仅用于具有明显 经济效益的情况。 （2）与标准件配合时，配合制的选择应依标准件而定。 （3）为了满足配合的特殊要求，充许采用任一孔、轴公差带 组成的非基准制配合。
标准公差等级选择是为合理解决零部件的使用要求与制造工艺及成本之间 的矛盾。选择时应注意以下几点 （1）在确保使用要求的前提下，尽量用大的公差值即选取较低的公差等 级，以降低成本。 （2）公差设计时，尺寸≤500mm的常用尺寸段配合，应按优先、常用和 一般公差带和配合的顺序，选用合适的公差带和配合。标准推荐的优先、 常用配合见P21表2-5、2-6。 当精度要求低时，即当孔的标准公差大于IT8时，与同级基准轴相配 合，如：H9/h9，H10/d10；当精度要求较高即孔的标准公差小于IT8时， 与高一级的基准轴相配合，如：H7/m6，H6/k5；当孔的标准公差等于 IT8，可与同级配合也可与高一级轴配合。如：H8/m7，H8/h8。 （3）要与相配合的零部件的精度相匹配 （4）标准公差等级的选择常用类比法即参考经验资料通过类比确定。 P23表2-7列出了各种标准公差等级的应用实例可供参考。 （5）常用公差等级的应用： 4、5级用于特别精密的零件； 6、7、8级用于重要的零件； 8、9级用于中速及中等精度要求的零件； 10、11级用于低速、低精度的零件。可直接采棒材、管材、精密 锻件而不用切削加工。
轴
2、过盈配合

Байду номын сангаас+ 0
-
孔
具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配 合。此时，孔的公差带在轴的公差带之下。 其特征值是最大过盈Y max和最小过盈Y min。 孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数 差称为最大过盈，用Y max表示。 Y max= D min- d max =EI - es 孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数 差称为最小过盈，用Y min表示。 Y min= D max - dmin=ES - ei 实际生产中，平均过盈更能体现其配合性质。 Y av =（Y max +Y min）/2
0.025 0 0.025 0.041
+ 0 -
+0.025 -0.025 -0.041
+ 0 -
+0.025
+0.059 +0.043 + 0 -
+0.025 +0.018 +0.002
ø 50
ø 50
ø 50
计算：
解：（1）最大间隙Xmax=ES-ei=+0.025-(-0.041)=+0.066 mm 最小间隙 Xmin=EI-es=0-(-0.025)= +0.025 mm 配合公差 T f =︱Xmax—Xmin︱=︱+0.066-(+0.025)︱ = 0.041 mm (2) 最大过盈 Ymax=EI-es==0-(+0.059)= -0.059mm 最小过盈 Ymin=ES-ei=+0.025-(+0.043) = -0.018mm 配合公差 T f =︱Ymin—Ymax︱=︱-0.018-(-0.059)︱ = 0.041 mm (3) 最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(+0.002) = +0.023 mm 最大过盈 Ymax=EI-es=0-(+0.018)= -0.018 mm 配合公差 Tf =︱Xmax—Ymax︱=︱+0.023-(-0.018)︱ = 0.041 mm
Ymax
Ymin= 0
孔公差带
轴公差带
孔公差带
Ymax
Xmax
Ymax
Xmax
Ymax
轴公差带
轴公差带
孔公差带
过渡配合
Xmax
孔公差带
孔公差带
间隙配合 孔>轴，用于可动联接，如活动铰链； 配合 类型
过渡配合
可能有间隙，也可能具有过盈。用于 要求具有良好的同轴性而又便于拆装 的静联接，如齿轮与轴；
过盈配合 孔<轴，用于静联接，如火车轮与轴。
Ymin
+ 0
孔
-
可能具有间隙也可能具有过盈的配合称为过渡配合。此 时，孔的公差带与轴的公差带相互重叠。 其特征值是最大间隙X max和最大过盈Y max。 孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称 为最大间隙，用X max表示。 X max= D max- dmin=ES – ei 孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称 为最大过盈，用Y max表示。 Y max = D min- d max =EI – es 实际生产中，其平均松紧程度可能表示为平均间隙，也可 能表示为平均过盈。 即： X av （或Y av ）=（X max +Y max）/2
其它尺寸段配合选择


大尺寸段（基本尺寸＞500～3150mm）：标准规 定了常用轴公差带41种，孔公差带31种，没有推 荐配合，规定一般采用基孔制的同级配合。根据 零件制造特点和生产实际情况，可采用配制配合。 先按互换性生产选取配合；再选取较难加工的那 个零件作为先加工件（多数情况下是孔），给它 一个容易达到的公差；最后再根据所选的配合公 差确定配制件（多数情况下是轴）的公差。 “配 制公差”的代号为MF。 小尺寸段（尺寸至18mm）：主要适用于仪器仪表 和钟表工业，国标规定了163种轴公差带和145种 孔公差带，标准未指明选用次序，也未推荐配合。 由于小尺寸段轴比孔难加工，所以基轴制用的较 多。配合公差等级也更为复杂。
Ymax
3、过渡配合
Xmax
轴
4、配合公差
配合公差是指允许间隙或过盈的变动量。它是设 计人员根据机器配合部位使用性能的要求对配合松紧 变动的程度给定的允许值。它反映配合的松紧变化程 度，表示配合精度，是评定配合质量的一个重要的综 合指标。在数值上，它是一个没有正、负号，也不能 为零的绝对值。它的数值用公式表示为： 对于间隙配合 Tf =︱Xmax—Xmin︱ 对于过盈配合 Tf =︱Ymin—Ymax︱ 对于过渡配合 Tf =︱Xmax—Ymax︱ 将最大、最小间隙和过盈分别用孔、轴极限尺寸 或极限偏差换算后代入上式，则得三类配合的配合公 差的共同公式为： Tf = Th +Ts
孔
EI ES
零线
es ei
Dmax Dmin
轴
D（d）
二、配合的类别

通过公差带图，我们能清楚地看到孔、轴公差带之间 的关系。根据其公差带位置不同，可分为三种类型： 间隙配合、过盈配合和过渡配合。
间隙配合
轴
孔
过渡配合 孔 轴
基本尺寸
+ 0 -
孔 轴
过盈配合
+ 0
孔
轴
1、间隙配合

-
具有间隙（包括最小间隙为零）的配合称为间隙配合。 此时，孔的公差带在轴的公差带之上。 其特征值是最大间隙X max和最小间隙X min。 孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数 差称为最大间隙，用X max表示。 X max=D max- dmin=ES - ei 孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数 差称为最小间隙，用X min表示。 X min=D min - d max =EI - es 实际生产中，平均间隙更能体现其配合性质。 X av =（X max +X min）/2